Chisme 194 del Lince: semáforo micro:bit y las ODS

Una tarde, en la carretera de Sierra Bermeja, el Lince de la Noche, o Víctor Vílchez cuando nadie mira, se quedó parado frente a un semáforo de obra. Llevaba diez minutos en rojo y no pasaba ni un coche. semáforo micro:bit

—Esto lo arreglo yo —dijo—. Un sistema de visión artificial que cuente los coches, un modelo que prediga el tráfico, una antena…

La Gata Montesa, sentada en el guardarraíl, levantó una ceja.

—Tres luces, un reloj y un cable de tierra. Eso es un semáforo. Lo demás es ruido.

El Lince tardó en admitirlo, pero la Gata tenía razón. Y, de paso, le dio una idea: si un semáforo cambia según el tiempo, ¿por qué no podría cambiar según otra cosa, como la humedad de la tierra?

Introducción: un semáforo micro:bit paso a paso

Hoy montamos un semáforo micro:bit con la placa de ampliación Keyestudio y el módulo de 3 luces del kit de 37 sensores. Es el Chisme 194 de la serie micro:bit.

Es el semáforo solo, sin sensor: tres luces que se encienden de una en una. En un chisme posterior lo conectaremos al sensor de humedad del suelo.

Para no equivocarte de cable, tienes un simulador de conexiones que te dice dónde va cada pin y por qué.

Por qué este chisme: del semáforo a las ODS

Un semáforo es una idea muy sencilla: un orden de luces y un tiempo para cada una. Si lo entiendes, puedes hacer que las luces cambien por otras razones.

Imagina un semáforo que no mide segundos, sino la humedad de la tierra: verde si hay agua, amarillo si se está secando, rojo si hay que regar. Eso toca las ODS 6 (agua limpia y saneamiento) y 15 (vida de ecosistemas terrestres).

Cómo funciona un semáforo con la micro:bit

Cada luz del módulo es un LED. La micro:bit lo enciende poniendo un pin en 1 (3,3 V) y lo apaga poniéndolo en 0. Es una señal digital: o hay tensión o no la hay.

El programa enciende una luz, espera con una pausa, la apaga y pasa a la siguiente. Y todo dentro de un bloque para siempre, para que se repita en bucle.

Qué necesitamos

• Una micro:bit y la placa de ampliación Keyestudio.
• El módulo semáforo de 3 luces (kit 37 en 1).
• Cables de conexión sueltos.
• Un cable USB.
• Un ordenador con Chrome o Edge para MakeCode.

Montaje del semáforo micro:bit

1. Pincha la micro:bit arriba en la placa, con los botones A y B hacia ti.
2. Conecta el cable USB a la micro:bit.
3. Conecta el semáforo con cables sueltos: el módulo tiene 4 pines y las filas de la placa son de 3, así que no entra con el cable de 3 hilos.

Semáforo	Placa Keyestudio
GND (o G)	G de cualquier fila
Verde	S de la fila 1 (P1)
Amarillo	S de la fila 2 (P2)
Rojo	S de la fila 8 (P8)

Usamos las filas 1, 2 y 8 por dos motivos: P0 es el altavoz de la micro:bit V2 y puede dar chasquidos, y P3, P4, P6, P7, P9 y P10 comparten pin con la matriz de LEDs.

Mira la serigrafía del módulo por si el orden de los pines es distinto al de la tabla.

Programa del semáforo micro:bit (bloques y JavaScript)

En MakeCode, monta estos bloques:

• para siempre
• escribir pin digital P1 a 1 → pausa (ms) 2000 → escribir pin digital P1 a 0
• escribir pin digital P2 a 1 → pausa (ms) 1000 → escribir pin digital P2 a 0
• escribir pin digital P8 a 1 → pausa (ms) 2000 → escribir pin digital P8 a 0

Y este es el mismo programa en la pestaña JavaScript:

basic.forever(function () {
    pins.digitalWritePin(DigitalPin.P1, 1)   // verde encendido
    basic.pause(2000)
    pins.digitalWritePin(DigitalPin.P1, 0)

    pins.digitalWritePin(DigitalPin.P2, 1)   // amarillo encendido
    basic.pause(1000)
    pins.digitalWritePin(DigitalPin.P2, 0)

    pins.digitalWritePin(DigitalPin.P8, 1)   // rojo encendido
    basic.pause(2000)
    pins.digitalWritePin(DigitalPin.P8, 0)
})

Qué deberían ver

Las luces se encienden de una en una, en bucle: verde 2 s, amarillo 1 s y rojo 2 s.

Si algo falla

• No se enciende ninguna: comprueba el cable de GND y que el USB esté en la micro:bit.
• Sale otro color: intercambia los números de pin en el programa.
• Una luz no se enciende: mira que su cable esté en la S (amarilla) de la fila correcta.

Qué está pasando de verdad

El semáforo micro:bit no «piensa»: sigue una secuencia. El bloque de pausa detiene el programa durante un tiempo, y mientras tanto la micro:bit no hace nada más.

Esa pausa es una aproximación, no un cronómetro de precisión. Para un semáforo de clase basta, pero si necesitaras tiempos exactos usarías otras técnicas. Es la misma idea de planificar con tiempos que vimos con el LED con micro:bit.

Para el aula

• ¿Qué hace cada pin: GND, verde, amarillo y rojo? Explícalo con tus palabras.
• ¿Por qué el programa apaga cada luz antes de encender la siguiente?
• ¿Qué pasa si dos luces están encendidas a la vez? ¿Tiene sentido en un semáforo real?
• ¿Cuánto debería durar cada luz en un cruce de verdad? ¿Quién decide eso?
• ¿Qué otras cosas funcionan como un semáforo (nivel de batería, temperatura, humedad)?

Retos para clase con enfoque ODS

• Reto 1, modifica algo: cambia los tiempos para que el rojo dure el doble que el verde.
• Reto 2, más difícil: haz que parpadee el amarillo 3 veces antes de pasar a rojo. Pista abajo.
• Reto 3, piensa: ¿qué pasaría si el semáforo no midiera el tiempo sino la humedad de la tierra? Esto enlaza con el siguiente chisme, las ODS 6 y 15.
• Reto 4, mezcla colores: combina el semáforo con las ideas del LED RGB y la mezcla de colores.

Pista para el reto 2 (el bucle for repite el parpadeo 3 veces):

for (let i = 0; i < 3; i++) {
    pins.digitalWritePin(DigitalPin.P2, 1)
    basic.pause(300)
    pins.digitalWritePin(DigitalPin.P2, 0)
    basic.pause(300)
}

Versión monitor: de 1º de Bachillerato a los pequeños

Si eres de 1º de Bachillerato y vas a enseñárselo a un grupo de ESO, empieza por la pregunta: «¿cómo sabe un semáforo cuándo cambiar?». Luego, monta con ellos la tabla de cableado.

Deja que se equivoquen en el simulador, que avisa del error y explica por qué. Pídeles que cuenten con sus palabras para qué sirve cada cable.

Qué hemos aprendido

• Una salida digital enciende un LED con un 1 y lo apaga con un 0.
• Los pines P0, P3, P4, P6, P7, P9 y P10 tienen pegas: por eso usamos P1, P2 y P8.
• Un semáforo micro:bit es una secuencia con tiempos, y esa idea sirve para otras cosas, como avisar de que hay que regar.

Cuando el Lince volvió a casa, dejó el semáforo encendido sobre la mesa. —¿Y si el siguiente lo conectamos a la tierra del huerto? —preguntó. La Gata sonrió: —Ahora sí hablamos.

Para seguir investigando

• Chisme 146: LED con micro:bit
• Chisme 149: LED RGB y mezcla de colores
• Chisme 147: termómetro con micro:bit y LM35
• Página oficial de la micro:bit
• Semáforo en Wikipedia
• Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU

Este chisme es un prototipo educativo, no un sistema de control de tráfico.